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TUhjnbcbe - 2023/9/29 15:54:00

化学作为一门基础理论学科,与人们的生活息息相关,不论是衣、食、住、行、用,还是生活环境都包含有极丰富的化学知识,生活离不开化学。生活中许多看似寻常的变化都涉及氧化还原如:铁钉生锈,酿酒,面发酵,做馒头,用醋酸清除水垢等。

日常生活中氧化还原反应随处可见,比如锋利的刀具在空气中久放会生锈变钝,这是因为金属成分被氧化;比如食物的腐败,就是因为氧气和水分使菌类滋生;比如馒头的制作,就是利用了酵母菌的氧化还原反应。

查酒驾K2Cr2O7是一种橙红色具有强氧化性的化合物,当它在酸性条件下被还原成三价铬时,颜色变为绿色。据此,当交警发现汽车行驶不正常时,就可上前阻拦,并让司机对填充了吸附有K2Cr2O7的硅胶颗粒的装置吹气。若发现硅胶变色达到一定程度,即可证明司机是酒后驾车。这时酒精被氧化为醋酸。

黑火药是中国四大发明之一,每一个中华儿女都值得骄傲和自豪,其中一硫二钾三木炭的方程式也是深入人心,我们不妨来看一下式中涉及到的反应物和生成物分别是被氧化了还是被还原了,欢迎留言解答:S+2KNO3+3C=K2S+3CO2↑+N2↑

工业炼铁

Fe2O3+3CO=(高温)2Fe+3CO2

这个反应中,Fe2O3中的铁由Fe(III)变为Fe(0)(氧化数降低,为氧化剂),而CO中的碳由C(II)变为C(IV)(氧化数升高,为还原剂)。

航天火箭

长征二号火箭巨大的推力来源于一个氧化还原反应,反应时偏二甲肼(C2H8N2)做燃料,N2O4做氧化剂,生成三种气体物质.C2H8N2中的N元素的化合价由-3价升高为0,C元素的化合价由-1价升高为+4价,故一个C2H8N2参与反应化合价升高16,N2O4中的N元素化合价由+4价降低为0,故一个N2O4参与反应化合价降低8,结合电子守恒所以C2H8N2前为1,N2O4前为2,则氮气前为3二氧化碳前为2,最后根据原子守恒补上4个水,反应式为C2H8N2+2N2O4=3N2↑+2CO2↑+4H2O↑

原电池

理论上每一个氧化还原反应都可以做成一个原电池,使氧化还原反应的电子转移变为电子定向移动。这种转变对化学理论的意义十分巨大,它将化学反应与电联系在了一起,使得化学反应可以用电学理论处理,这就形成了化学的一个重要分支——电化学。从电学角度出发,能准确比较出各物质之间,以及各物质不同状态下的氧化还原性强弱,定量地判断氧化还原反应进行的可能性与程度,计算原电池的电压等等。

总结

氧化还原反应是最重要的化学反应,在任何这一类化学反应中,有某一物质被还原,即有另一物质被氧化。氧化-还原反应是化学反应前后,元素的氧化数有变化的一类反应。氧化还原反应的实质是电子的得失或共用电子对的偏移。氧化还原反应是化学反应中的三大基本反应之一(另外两个为(路易斯)酸碱反应与自由基)。自然界中的燃烧,呼吸作用,光合作用,生产生活中的化学电池,金属冶炼,火箭发射等等都与氧化还原反应息息相关。研究氧化还原反应,对人类的进步具有极其重要的意义。

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